JP3093389B2 - 光磁気メモリ素子の製造方法 - Google Patents

光磁気メモリ素子の製造方法

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淳策 中嶋
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光等の光により
情報の記録、消去及び再生を行なう光磁気メモリ素子の
製造方法、更に詳しくは、光磁気メモリ素子における主
としてCo及びPtからなる多層膜の記録層を製造する
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】CoとPtを交互に積層したCo/Pt
多層膜を記録層に用いた光磁気メモリ素子は、短波長領
域(400nm≦λ≦600nm)で Kerr 回転角(θ
k )が大きいために高密度記録材料として提案されてい
る。ところがCo/Pt多層膜をArガスを用いてスパ
ッタリングにより作製する場合、例えば磁気記録研究会
89-45 やIEEE, Trans. Magn., Vol.25, No.5, P.3755-3
757 に示されているように、通常その保磁力(Hc)
は、1kOe以下となり記録されたビットの安定性に問
題がある。
【0003】これに対し、磁気記録研究会89-50 やSPIE
Vol.1248 P.36-48(1990) では製膜中のAr圧を高くす
ることが提案されている。又、Appl. Phys. Lett. Vol.
56(23), P.2345-2347(1990) ではスパッタリングガスに
KrやXeといった原子量の大きいガスを使用すること
が提案されている。又、Appl. Phys. Lett. Vol.58,No.
2(1991) P.191-193 ではZnO等の結晶性下地層を使
用することが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法において、Co/Pt多層膜の保磁力を大きくする
ためにAr圧を高くすると、膜中へのAr原子の混入の
ために孔の多い膜ができてしまい再生の際にノイズの原
因となる。又、KrやXeはArに比べて非常に高価で
あるために、これらのガスを用いることはコストアップ
を招来する。さらに、結晶性下地層を用いた場合には多
結晶膜であるCo/Pt層の粒子径が大きくなってしま
い再生の際のノイズの原因になるという問題点を有して
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光磁気メモ
リ素子の製造方法は、マグネトロンスパッタ法を用いP
tとCoとを交互に積層したCo/Pt層を成膜する工
程を含む光磁気メモリ素子の製造方法において、ターゲ
ット面上2mmの位置におけるターゲット面内方向の最
大磁束密度を1000ガウス以上とすることを特徴とし
ている。
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【作用】上記の製造方法によれば、Co及びPtを主体
とした多層膜を作製する際に、比較的低いAr圧で、大
きな保磁力を有する多層膜を得ることができる。従っ
て、この多層膜を記録層とする光磁気メモリ素子は保磁
力が大きいため安定した記録ビットが得られる。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図1ないし図6を用いて説
明すると以下の通りである。
【0011】図2に示すように、スパッタ装置内におい
ては、回転する基板ホルダー6に基板7が装着されてお
り、ターゲットとして例えばPtターゲット4及びCo
ターゲット5が備えられている。またスパッタガスとし
てのArガスが、取り入れ口9より供給されると共に図
示しない真空ポンプにより排気口10より排気されるよ
うになっている。スパッタ時には、Ptターゲット4お
よびCoターゲット5が同時に放電されることによりP
t,Co原子が基板7に向かって飛来するが、シャッタ
ー8によりPt,Coは混ざりあうことなく基板7上に
順に積層され多層膜が形成される。
【0012】図1に示すように、ターゲット部位はマグ
ネット2とターゲット材料を装着したバッキングプレー
ト1から構成されている。マグネット2からは磁束3が
バッキングプレート1即ちターゲットの中央部から端部
に向けて図示するように出ている。aは磁束密度をベク
トルで示したものであり、bはその垂直成分cは面内成
分であり、ターゲット面内方向の磁束密度はcで示され
る。
【0013】本発明においては、ターゲット上2mmの
位置において、ターゲット面内方向の最大磁束密度が1
000ガウス以上となるように、マグネット2からの磁
束密度が調整されている。
【0014】図4にターゲット面上2mmの位置におけ
る、ターゲット面内方向の最大磁束密度が1000ガウ
スの時のターゲット半径方向への磁束密度の変化の様子
を示す。使用したターゲットは3''φのものである。図
中におけるBmax がターゲット面内方向の最大磁束密度
となる。
【0015】以下に、上記のスパッタ装置を用いて本発
明の方法により、高い保磁力を持つCo/Pt多層膜が
得られる例を比較例と共に示す。
【0016】尚、各例ではCo/Pt多層膜はPt16
Å、Co3.5Åからなる層が10層積層されたものとし
た。又Coターゲット5をRFマグネトロン放電Ptタ
ーゲット4をDCマグネトロン放電し、スパッタガスに
Arを用いることで膜を生成した。Ptターゲット4上
の2mmの位置におけるターゲット面内方向の最大磁束
密度は、1200ガウスで一定とした。
【0017】〔実施例1〕図5に示すように、反応性ス
パッタ法でアモルファスのAlN層16(厚さ700
Å)をコーティングしたガラス基板15を用いて、Co
/Pt層17を成膜した。図2中におけるCoターゲッ
ト5上2mmの位置でのターゲット面内方向の磁束密度
を1000ガウスになるようにした。磁束密度の増大は
Coターゲット5の厚みを薄くすることで行なった。
【0018】Kerrループ測定装置を用いてCo/Pt層
17のHcを測定し、ガス圧との関係を図3において曲
線13で示した。ガス圧を高くする程Hcは大きくなる
が、Hc=1kOeを目安とすると、本実施例ではAr
圧が10mTorr 以上でHc>1kOeとなった。
【0019】〔実施例2〕実施例1と同じ構成の基板上
に、Coターゲット5上2mmの位置でのターゲット面
内方向の磁束密度を1500ガウスとして、Co/Pt
層を成膜した。磁束密度の増大はCoターゲット5の厚
みを薄くすることで行なった。
【0020】得られたCo/Pt層におけるHcとガス
圧の関係を図3中の曲線14で示した。本実施例では、
Ar圧5mTorr 以上でHc>1kOeとなった。
【0021】〔比較例1〕実施例1と同じ構成の基板上
に、Coターゲット5上2mmの位置でのターゲット面
内方向の最大磁束密度を800ガウスとして、Co/P
t層を製造した。
【0022】得られたCo/Pt層におけるHcとガス
圧の関係を図3中の曲線11で示した。Ar圧が60mT
orr 以上でHc>1kOeとなった。
【0023】〔比較例2〕図6に示すように、膜厚50
0ÅのPt層19、膜厚600ÅのMgO層20が順に
成膜されたガラス基板18を用いて、結晶性下地層であ
るMgO層20上にCo/Pt層21を成膜した。図2
におけるCoターゲット5上2mmの位置でのターゲッ
ト面内方向の最大磁束密度を800ガウスとした。
【0024】得られたCo/Pt層21におけるAr圧
とHcの関係を図3中の曲線12で示した。Ar圧が1
5mTorr 以上でHc>1kOeとなった。
【0025】上述のように、ターゲット面内方向の最大
磁束密度として1000ガウス以上が得られるようなタ
ーゲットを用いた作製方法によれば、低いAr圧でも高
いHcが得られることになる。
【0026】
【0027】又、本実施例では磁束密度の増大はターゲ
ットの厚みを薄くすることで行なったが、マグネット材
質を変えることや磁気回路を工夫することでも磁束密度
を大きくすることは可能であり、上記の方法に限定され
るものではない。
【0028】
【発明の効果】本発明に係る光磁気メモリ素子の製造方
法は、以上のように、ターゲット面上2mmの位置にお
けるターゲット面内方向の最大磁束密度を1000ガウ
ス以上とする構成である。
【0029】それゆえ、上記の製造方法によれば、Co
及びPtを主体とした多層膜を作製する際に、比較的低
いAr圧で大きな保磁力を有する多層膜を得ることがで
きる。従って、この多層膜を記録層とする光磁気メモリ
素子は保磁力が大きいため安定した記録ビットが得られ
ると共に、結晶性下地又は高価なXeやKrを用いる必
要がないので、安価に製造できるという効果を奏する。
また、粒子径が小さく膜へのスパッタガス原子の取り込
みが少ないため、再生信号のノイズを小さくすることが
できるという効果も併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】スパッタ装置のターゲット部位における磁束を
示す説明図である。
【図2】スパッタ装置の構成を示す概略縦断面図であ
る。
【図3】Co/Pt多層膜の保磁力とArガス圧との関
係を示すグラフである。
【図4】3''φのCoターゲット面上2mmの位置におけ
るターゲット中心からの距離と磁束密度との関係を示す
グラフである。
【図5】実施例1,2及び比較例1において作製された
膜を示す縦断面図である。
【図6】比較例2において作製された膜を示す縦断面図
である。
【符号の説明】
2 マグネット 3 磁束 4 Ptターゲット 5 Coターゲット 7 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−86347(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 11/105 C23C 14/35

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マグネトロンスパッタ法を用いPtとCo
    とを交互に積層したCo/Pt層を成膜する工程を含む
    光磁気メモリ素子の製造方法において、 ターゲット面上2mmの位置におけるターゲット面内方
    向の最大磁束密度を1000ガウス以上とすることを特
    徴とする光磁気メモリ素子の製造方法。
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